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备考2023年中考化学知识点模拟新题专项练习(福建专用)-35科学探究题(成分探究)
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备考2023年中考化学知识点模拟新题专项练习(福建专用)-35科学探究题(成分探究)
一、科学探究题
1.(2023·福建福州·统考模拟预测)市售的“自热米饭带有一个发热包,遇水后可迅速升温至150℃,保温时间达3小时,能将生米做成熟饭。某中学化学兴趣小组对发热包非常感兴趣,进行了以下探究。
【查阅资料】发热包主要由生石灰、铁粉、活性炭粉、食盐等组成。
【成分探究】取出某品牌的发热包内的固体粉末。
(1)小吴用磁铁靠近粉末,发现有黑色物质被磁铁吸引,证明粉末中含有______(填物质名称)。
【原理探究】
(2)小吴利用如图装置证明发热包放热主要来自生石灰与水的反应。加水后观察到B烧杯中______的现象时,证明生石灰与水的反应是放热反应。
(3)请写出生石灰和水反应的化学方程式:______;但温度很快下降,说明该反应很快结束,不能长时间保温。
【猜想】大家大胆猜测应该还有其他放热反应存在,从而达到保温的效果。
【查阅资料】①活性炭能加快铁粉生锈的速率;②食盐能加快铁粉生锈的速率。
【实验】表中是2g铁粉、5g水与不同量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录。
实验编号
活性炭/g
食盐/g
温度上升值/℃
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
x
0.1
3.1
4
0.2
0.1
56.3
【解释与结论】
(4)铁生锈的过程,实际上是铁与空气中的______等物质发生化学反应。
(5)表中x的值为______。
(6)综合以上数据,第______(填实验编号)组实验方案效果最好。该组实验中,铁粉、活性炭、食盐的质量配比为______(填最简整数比)。
【反思与评价】
(7)自热米饭发热包利用的能量转化方式是______能转化为热能。
2.(2023·福建泉州·统考二模)化学小组对某氯化钙除湿盒(如图)中的除湿剂进行探究。
【资料】①氯化钙具有强烈的吸水性,广泛用于家庭除湿防霉。
②常见的氯化钙产品主要有无水氯化钙(CaCl2)和氯化钙晶体(CaCl2• xH2O)。
③氯化钙晶体在受热条件发生如下反应:
④氯化钙晶体溶于水形成溶液,其溶质为氯化钙。
【活动一】探究除湿剂的吸湿过程和成分
称取 5.0 g 除湿剂样品和 5.0 g 无水氯化钙分别置于培养皿中,敞口放置于潮湿空气中,每隔 24 小时测一次样品质量,数据如下表。
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
除湿剂样品/g
5.0
6.5
8.8
10.2
10.9
11.5
12.1
12.4
12.61
12.61
无水氯化钙/g
5.0
8.8
11.8
13.2
14.3
15.2
16.0
16.51
16.71
16.71
分析上表数据,回答问题:
(1)第 3 次测量时,发现 2 种样品均已全部溶解,此时样品______(填“有”或“没有”)吸水性。
(2)当氯化钙溶液溶质质量分数为______(列计算式)时,开始不具有吸水性。
(3)除湿剂中氯化钙产品不是纯净无水氯化钙,其判断依据是______。
【活动二】测定除湿剂 CaCl2 • xH2O 中的 x 值
某同学设计实验方案并测得样品质量随温度的变化情况如下图所示。
(4)其实验方案:称量一定质量的样品,______,经计算求得 x。
(5)根据资料,称量样品时应注意______。
【活动三】除湿剂使用后的处理方法
(6)从循环利用的角度考虑,除湿盒使用后集水区内氯化钙溶液的处理方法是______。
3.(2023·福建福州·校考模拟预测)兴趣小组同学在实验室发现一瓶敞口放置的过氧化钠(Na2O2)固体,对该固体是否变质产生了兴趣,于是对固体成分进行探究。
【查阅资料】①;
②;
③BaCl2溶液的pH=7。
【猜想】固体中可能含有Na2O2、NaOH和Na2CO3中的一种或几种。
【实验一】
实验步骤
实验现象
实验结论或解释
(1)取少量样品于小烧杯中,加水溶解。
___________
固体中含有Na2O2
(2)取少量步骤(1)所得溶液于试管中,向其中加入足量___________,立即用带导管的橡皮塞塞紧,将气体通入澄清石灰水。
有气泡冒出,___________
固体中含有Na2CO3.产生气泡反应的化学方程式为___________。
(3)取少量步骤(1)所得溶液于试管中,向其中滴加过量BaCl2溶液,再___________。
___________反应后溶液pH=13
溶液中含有NaOH.
【反思评价】步骤(3)的结论不能证明固体中含有NaOH,理由是___________。
【实验二】为了确定固体中是否含有NaOH,组装如图装置进行实验。需要测定的量是___________。
A.样品的质量
B.甲装置中难溶物质的质量
C.甲乙装置(含药品)实验前后的质量
D.丙装置(含药品)实验前后的质量
【实验结论】固体中含有Na2O2、NaOH和Na2CO3三种物质。
4.(2023·福建泉州·统考一模)钢铁在海水中比在河水中易锈蚀。为进一步认识钢铁的锈蚀,课外实践小组开展了如下项目式活动。
活动一:认识铁的锈蚀
(1)铁锈的主要成分是水合氧化铁[Fe2O3·xH2O],据此可推测铁的锈蚀过程是铁与空气中的______和______发生化学反应。
(2)一块铁完全生锈后体积增大了8倍,据此可推测铁锈的结构是______。
活动二:探究氯化物对铁锈蚀速率的影响
编号
①
②
③
实验
现象
2天后,铁钉表面出现红色物质
1天后,铁钉表面出现红色物质
1天后,铁钉表面出现红色物质
(3)③中应加______mL蒸馏水。
(4)对比实验可以得到的结论是______。
(5)不选用溶液进行上述探究实验,理由是______(用化学方程式解释)。
活动三:探究溶液的pH对铁锈蚀速率的影响
如图,取等体积、等浓度的NaCl溶液,调节溶液的pH进行实验,所得数据记录如表。
pH
2.0
5.5
6.0
6.5
7.0
8.0
液柱高度/cm
0
1.3
8.2
8.2
8.2
8.2
形成稳定液柱时间/min
3.0
3.0
5.1
5.3
15.6
17.5
(6)结合表中数据分析,为缩短实验测定时间,pH的最佳范围是______(填序号)。
①5.5~6.0 ②6.0~6.5 ③6.5~7.0
(7)当pH=2时,没有观察到稳定液柱形成的原因是______。
5.(2023·福建·校联考模拟预测)兴趣小组对自热包进行项目式探究和学习。
【查阅资料】Ⅰ.自热包的主要成分为生石灰、铝粉、碳酸钠,自热包加水后持续加热时间可达40分钟。
Ⅱ.氢氧化钙微溶于水。
Ⅲ.铝会与氢氧化钠溶液反应并放热,反应原理:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
任务一:探究自热包的发热原理
【提出猜想】根据自热包的成分,兴趣小组进行以下猜想。
猜想一:生石灰与水反应放热
猜想二:铝粉与反应生成的氢氧化钠溶液反应放热
【实验一】分别取3g的自热粉和生石灰与等量的水反应,温度随时间的变化如图1所示。
(1)生石灰与水反应的化学方程式为_______。
(2)兴趣小组根据图1推测:“生石灰与水反应放热”不是自热包放热的主要原因,理由是__。
【实验二】取3g铝粉与适量的氢氧化钠溶液,使铝粉完全反应,温度随时间的变化如图2所示。
(3)自热粉加水后,生成氢氧化钠的化学方程式为_______。
(4)兴趣小组根据图2得出结论:“铝和氢氧化钠的反应是自热包放热的主要原因,但不能直接用铝粉和氢氧化钠反应来做发热包”的合理依据是_______。
任务二:探究自热包持续放热的原因
【实验三】取3g铝粉与适量的生石灰、碳酸钠溶液,使铝粉完全反应,温度随时间的变化如图3所示。
(5)根据图2和图3分析,自热包能够持续发热的可能原因是_______。
【实验反思】
(6)结合资料分析,在使用自热包时,应注意_______。
6.(2023·福建三明·统考一模)如图是某果蔬洗涤盐说明书。小明对配料表中的成分很好奇:食盐可用于杀菌消毒,为什么要加入pH调节剂,它的成分是什么?
品牌:X盐名称:果蔬洗涤盐
净含量:400g
保质期:五年
储存方法:常温下置于干燥处存放,防潮
配料表:食用精制食盐、食品级pH调节剂
【查阅资料】①该品牌果蔬洗涤盐pH调节剂的成分可能是碳酸钠、碳酸氢钠、酒石酸、柠檬酸中的一种或两种。pH调节剂能维持渗透压、控制酸碱平衡。
②大多数农药是酸性的。③碳酸氢钠受热易分解为二氧化碳和碳酸钠等三种物质,碳酸钠则有较高的热稳定性,二者的溶液都显碱性。
(1)【实验初探】取少量该固体溶于水配成溶液A,用pH试纸测得该溶液的pH=10,该洗涤盐溶液显______性,则pH调节剂中一定不含的物质是______。
【猜想与假设】该配料表中的pH调节剂可能是:①碳酸钠;②碳酸氢钠;③______。
(2)【实验再探】
实验操作
实验现象
实验结论
①取少许A溶液于试管中,滴加氯化钙溶液
有白色沉淀生成
______
②取适量洗涤盐,加热,将生成的气体通入澄清石灰水
观察到______
证明该pH调节剂中含有碳酸氢钠。
请写出上表操作①中反应的化学方程式______。
请写出上表操作②中碳酸氢钠分解的化学方程式______。
【分析与结论】猜想③正确
(3)【反思与评价】
①你认为果蔬洗涤盐中pH调节剂的作用是什么______。
②该商品配料表中有一处表述不恰当,请你改正过来______。
7.(2023·福建南平·统考一模)食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土,主要作用是吸附水分,同时疏松配料,使铁粉更易于与氧气接触。化学兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。
I:验证脱氧剂的成分
(1)取脱氧剂样品于试管中,加入足量的稀盐酸,观察到的现象是___________,说明脱氧剂中含有铁粉。
(2)充分反应后,将试管中的固液混合物过滤、洗涤、干燥,得到固体。如图1所示,将固体置于坩埚内,在电炉上灼烧,上方罩上烧杯,一段时间后,迅速倒转烧杯,倒入澄清石灰水,观察到石灰水变浑浊,澄清石灰水变浑浊的化学方程式为___________,说明脱氧剂中含有活性炭。
(3)若用酒精灯(酒精的化学式:C2H5OH)替换电炉重复(2)实验,虽然出现相同现象,但是会干扰实验结论的判断,其原因是___________。
Ⅱ:探究脱氧剂发生反应的条件
按图2所示装置实验,利用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化,如图3所示。
(4)结合图3分析,集气瓶___________(填“①”或“②”)中的铁粉发生了脱氧反应,判断的依据是___________。
(5)结合图2和图3可知:脱氧剂除了有脱氧作用外,还有___________作用。
Ⅲ:探究硅藻土用量对脱氧反应速率的影响
室温下,在一定量的脱氧剂中加入不同质量的硅藻土,测定密闭容器中氧气耗尽所需时间,如图4所示。
(6)由图4可知,硅藻土用量和氧气耗尽所需时间的关系是___________(写一点,合理即可)。
IV:评价反思
(7)为了避免食品因氧化而变质,除了使用脱氧剂,还可以采取的方法是___________(写一点即可)。
8.(2023·福建莆田·统考一模)某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸混合加热后产生了气体,该气体有刺激性气味,能使澄清的石灰水变浑浊。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。
【提出问题】该气体的成分是什么?
【作出猜想】
(1)猜想一:该气体是CO2;猜想二:该气体是SO2;猜想三:该气体是___________。
【查阅资料】①SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色。
②SO2能使澄清石灰水变浑浊。
【进行实验】
(2)小组同学设计了下图所示的装置进行验证。
简述检验该装置气密性的实验操作方法___________。
【实验现象与分析】
(3)装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,说明气体中含有___________;装置B中高锰酸钾溶液必须足量的原因是___________。
(4)装置C中澄清石灰水变浑浊,说明气体中含有___________,发生反应的化学方程式为___________。
【实验结论】猜想三正确。
【反思交流】
(5)若将装置B与装置C的位置互换,该实验设计___________(选填“合理”或“不合理”),理由是___________。
(6)有同学认为,木炭与浓硫酸混合加热后生成的产物中,除上述已验证的物质外,还可能有水生成,依据是___________。
9.(2023·福建·模拟预测)呼吸自救器是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。如图是某化学氧自救器的示意图,其供氧装置由“初期生氧器”和“生氧罐”组成同学们对其工作原理进行了如下探究:
I、探究“初期生氧器”
(查阅资料1)①该化学氧自救器在工作初期,内部独立的“初期生氧器”首先启动,以解决初期供氧不足的问题。“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等成分。
②Fe3O4能与硫酸反应,其化学反应方程式为:
③Fe2(SO4)3溶液是黄色。
(1)小组成员为了解铁粉的作用展开了如下探究1。
序号
实验步骤
实验现象
实验结论
①
取“初生氧器”充分反应后的物质于纸上,将磁铁靠近并接触粉末
有黑色物质被磁铁吸引
被吸引物质可能是Fe、Fe3O4或两者都有
②
取①中被铁吸引的物质于试管中,向其中加入足量稀硫酸
固体完全溶解,得到澄清的黄色溶液
被吸引物质中一定含有______(填化学式)
③结论:“初期生氧器”中铁粉的作用是与氧气反应能______,从而达到氯酸钾分解的条件。
II、探究“生氧罐”
(查阅资料2)①该化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧,内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”,其反应原理为:;
②浓硫酸具有吸水性,可用于干燥气体
(实验探究2)测定“生氧罐”中超氧化钾的质量分数
取出“生氧罐”内的固体样品100g进行如下图所示实验(装置气密性良好,使用的药品均足量,装置中的各步反应均完全)
(2)实验前先打开K1,通入一段时间的N2的目的是______;然后打开分液漏斗注入水至A中不再产生气泡后,再打开K1继续缓缓通入N2。
(3)C装置固体粉末变黑色,发生反应的化学反应方程式为______。
(4)实验结束冷却至室温后,测得C中硬质玻璃管中物质的总质量变化如下表所示:
实验前硬质玻璃管和固体的总质量
实验后硬质玻璃管和固体的总质量
130.0g
158.8g
该“生氧罐”中超氧化钾的质量分数为______。
(5)反思与评价:若A中实验结束后,不再打开K1继续缓缓通入N2,对超氧化钾的质量分数测定结果的影响是______(填“偏大”或“不变”或“偏小”)
10.(2023·福建泉州·模拟预测)寒假里小梦和妈妈一起在家做馒头,妈妈使用了某品牌膨松剂,该膨松剂是一种食品添加剂,能使食物具有松软或蓬松的特点。它的成分为碳酸氢钠、碳酸氢铵中的一种或两种,小梦所在的学习小组对该膨松剂进行了探究,请回答下列问题。
【查阅资料】①氨气极易溶于水,溶液显碱性;氨气能被浓硫酸吸收。
②碱石灰是氢氧化钠和生石灰两种固体的混合物。
③碳酸氢铵分解的化学方程式为:
碳酸氢钠分解的化学方程式为:
Ⅰ、探究膨松剂的成分:小组同学设计了实验方案,如下图所示(装置气密性良好,部分夹持仪器已略去)。
【实验步骤与现象】①打开止水夹1,关闭止水夹2,点燃酒精灯,观察到澄清石灰水变浑浊。
②打开止水夹2,关闭止水夹1,观察到无色酚酞溶液变为红色,熄灭酒精灯。
【实验分析】装置C中碱石灰的作用是______。
甲同学根据以上现象得出结论:该膨松剂的成分是碳酸氢铵。
【实验反思】乙同学提出:通过以上现象不能确定该膨松剂中只含有碳酸氢铵。经过小组讨论,他们继续进行探究:关闭止水夹2,打开止水夹1,继续加热。当观察到______现象,得出结论:该膨松剂是碳酸氢铵和碳酸氢钠的混合物。
Ⅱ、测定膨松剂中碳酸氢钠的质量分数:
【设计实验】丙同学将一定质量的该膨松剂装入装置B中,加热前,先对已连好的装置A、B和C通入一段时间的空气,再连接上装置D、E;停止加热后,继续通入一段时间的空气。
【分析讨论】(1)装置A中发生反应的方程式为______。
(2)样品分解产生的二氧化碳的质量,可通过测定实验前后装置______(填字母序号)的质量获得。
(3)停止加热后,继续通入一段时间的空气的目的是______。
(4)上述实验中若没有装置E,最终测定的结果会______(填“偏大偏小”或“不变)。
参考答案:
1.(1)铁
(2)有气泡冒出
(3)
(4)氧气、水
(5)0
(6) 4 20:2:1
(7)化学
【详解】(1)磁铁能吸引铁,故填:铁
(2)氧化钙和水反应时放热,则装置内气体受热膨胀,因此会发现B烧杯中有气泡冒出;
(3)生石灰与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:;
(4)铁生锈的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水共同作用;
(5)根据控制变量法可知,需要把3、4实验对比,根据1、2实验可知,活性炭的质量应与实验4不同即为0;
(6)结合数据,第4组实验方案中活性炭和食盐不为0则温度上升最高,故填:4;
该组实验中,铁粉、活性炭、食盐的质量配比为
(7)根据题意,发热包内发生了化学反应同时放出热量故该过程中是化学能转化为热能
2.(1)有
(2)
(3)相同质量的情况下,无水氯化钙吸收水的质量大于除湿剂样品吸收水的质量
(4)加热至质量不再改变,称量剩余固体的质量
(5)避免长时间暴露在空气中
(6)晒干再利用(或其他合理答案)
【详解】(1)第 3 次测量时,发现 2 种样品均已全部溶解,此时样品有吸水性,因为第4次及后面几次测量中样品质量都增加了,证明样品全部溶解后仍然有吸水性。
(2)由上表数据可知,第9、10次测量数据不变,证明溶液不再具有吸水性,此时氯化钙溶液溶质质量分数为。
(3)由上表数据可知,除湿剂样品和无水氯化钙相同质量的情况下,无水氯化钙吸收水的质量大于除湿剂样品吸收水的质量,说明除湿剂中氯化钙产品不是纯净无水氯化钙,还存在其他物质吸水。
(4)称量一定质量的样品,加热至质量不再改变,称量剩余固体的质量,减少的质量即为水的质量,再结合方程式相关的计算,可以求得 x。
(5)根据资料可知,氯化钙具有强烈的吸水性,所以称量样品时应注意避免长时间暴露在空气中,避免影响实验结果。
(6)除湿盒使用后集水区内氯化钙溶液晒干再利用,可以实现循环利用,节约资源。
3. 产生气泡 稀盐酸(或稀硫酸) 澄清石灰水变浑浊 / 酚酞试液(合理即可) 溶液变红色(合理即可,与前一空格对应) 过氧化钠与水反应也能产生氢氧化钠 ABC
【详解】实验一:
(1)根据“查阅资料”可知,过氧化钠与水反应产生氧气,若固体中含有Na2O2,取少量样品于小烧杯中,加水溶解,会产生气泡;
(2)碳酸钠与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成氯化钠(或硫酸钠)、水和二氧化碳,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,若固体中含有Na2CO3,取少量步骤(1)所得溶液于试管中,向其中加入足量稀盐酸(或稀硫酸),立即用带导管的橡皮塞塞紧,将气体通入澄清石灰水。会产生气泡,澄清石灰水变浑浊,产生气泡反应的化学方程式为:或;
(3) 碳酸钠、氢氧化钠都显碱性,碳酸钠对氢氧化钠的检验会产生干扰,因此在检验碳酸钠溶液中是否存在氢氧化钠时,应先用足量的中性溶液(如可溶性的钡盐、钙盐)检验碳酸钠存在,并完全除去碳酸钠,再检验氢氧化钠的存在。若溶液中含有NaOH,NaOH呈碱性,能使酚酞试液变红,在用过量BaCl2溶液完全除去碳酸钠后,可用酚酞试液检验是否NaOH存在,取少量步骤(1)所得溶液于试管中,向其中滴加过量BaCl2溶液,再滴加酚酞试液,会观察到溶液变红色。
反思评价:
步骤(3)的结论不能证明固体中含有NaOH,理由是过氧化钠与水反应也能产生氢氧化钠;
实验二:
根据以上探究可知,固体中存在过氧化钠和碳酸钠,固体中加氯化钡溶液一定发生的反应是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,氧气产生后逸出,甲乙装置(含药品)实验前后的质量差就是反应产生的氧气,通过氧气质量可求出过氧化钠的质量;甲装置中难溶物质的质量就是反应生成碳酸钡的质量,通过碳酸钡质量可求出碳酸钠质量,再用样品质量减去过氧化钠质量,减去碳酸钠质量,实验结论是固体中含有Na2O2、NaOH和Na2CO3三种物质,则差大于零。丙装置的作用是阻止空气中水蒸气进入乙中,使实验结果更准确。
为了确定固体中是否含有NaOH,组装如图装置进行实验。需要测定的量是ABC。
4.(1) H2O O2
(2)疏松多孔
(3)5
(4)氯化物可以加快铁的锈蚀
(5)Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
(6)②
(7)Fe与酸溶液中的H+反应产生H2
【详解】(1)化学反应前后元素的种类不发生变化,铁锈中含有Fe、H、O三种元素,则铁生锈可能与空气的氧气、水蒸气有关;
(2)铁生锈后体积变为原来的8倍,则铁锈的结构疏松多孔;
(3)对比实验中只能有一组条件不同,其他的条件需要相同;探究氯化物对铁的锈蚀,需要用不同的氯化物,加入的溶液的体积需要相同,则实验③中需要加入CaCl2溶液的体积与实验①②中液体的体积相同也为5mL;
(4)根据实验分析可知在铁钉中加入NaCl、CaCl2溶液,在较短的时间内铁发生锈蚀,则可以得出结论氯化物可以加快铁的锈蚀;
(5)金属活动性Fe>Cu,则铁能与氯化铜反应生成氯化亚铁与铜,化学反应方程式为:Fe+CuCl2=FeCl2+Cu;故实验中不能使用CuCl2;
(6)根据表格数据分析可知液柱的最大高度为8.2cm,当pH为6时液柱达到最大值,则为缩短实验测定的时间pH的最佳范围为6.0~6.5;
(7)pH=2时溶液的酸性较强,Fe与酸溶液中的H+反应生成H2,则实验中无法产生液柱;
5. CaO+H2O=Ca(OH)2 生石灰反应放热的温度不够高,且持续时间不够长 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 发热剧烈,持续时间短 铝粉能缓解反应速率 不能密封空间内使用,使用时避免明火等(合理即可)
【详解】[实验一]
(1)生石灰和水反应生成氢氧化钙,化学方程式为:CaO+H2O=Ca(OH)2。
(2)由图像可知,生石灰反应放热的温度不够高,且持续时间不够长,所以“生石灰与水反应放热”不是自热包放热的主要原因。
[实验二]
(3)自热包加水后,生石灰和水生成氢氧化钙,然后碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH。
(4)由图2可知Al与NaOH直接反应剧烈,发热持续时间短,所以不能长时间保持发热,不适合做发热包。
[实验三]
(5)由图3可知,一条曲线是3g铝粉完全反应,另一条曲线为是3g自热粉反应,所以自热包能够持续发热可能与铝粉参加反应的质量有关,铝粉能缓解反应速率;
[实验反思]
(6)使用自热包时,由于产生氢气,不能密封空间内使用,使用时避免明火等。
6.(1) 碱 酒石酸、柠檬酸 碳酸钠与碳酸氢钠
(2) 证明该pH调节剂中含有碳酸钠 澄清石灰水变浑浊
(3) 维持渗透压或控制酸碱平衡 根据实验初探可知,该物质溶于水,测得该溶液的pH=10,溶液的碱性较强,不应是食品级pH调节剂
【详解】(1)实验初探:
用pH试纸测得该溶液的pH=10,pH>7,则该洗涤盐溶液显碱性;由于该洗涤盐溶液呈碱性,则该洗涤盐中不含酒石酸、柠檬酸,因为酒石酸、柠檬酸呈酸性;
猜想与假设:
该洗涤盐配料表中不含有酒石酸和柠檬酸,可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种,则洗涤盐可能为:①碳酸钠;②碳酸氢钠;③碳酸钠和碳酸氢钠;
(2)①氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,当取少许A溶液于试管中,滴加氯化钙溶液,观察到有白色沉淀生成,证明该pH调节剂中含有碳酸钠;
②碳酸氢钠加热易分解,碳酸钠则有较高的热稳定性,则碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和碳酸钠,二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,则可以观察到澄清石灰水变浑浊,证明该pH调节剂中含有碳酸氢钠;
操作①中的反应是碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式;
操作②中碳酸氢钠分解生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:;
(3)①pH调节剂能维持渗透压,则果蔬洗涤盐中pH调节剂的作用是维持渗透压、控制酸碱平衡;
②该商品配料表中有一处表述不恰当,根据实验初探可知,该物质溶于水,测得该溶液的pH=10,溶液的碱性较强,不应是食品级pH调节剂。
7.(1)有气泡产生,且溶液由无色变为浅绿色
(2)
(3)酒精燃烧也会生成二氧化碳
(4) ② 铁与氧气和水共同接触时会生锈
(5)吸附
(6)随着硅藻土用量,氧气耗尽时间先变短后变长
(7)密封保存
【详解】(1)铁能与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,则若观察到有气泡产生,且溶液由无色变为浅绿色,可证明脱氧剂中含有铁粉。
(2)碳燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为。
(3)酒精燃烧也会产生二氧化碳,则会干扰实验结论。
(4)铁与氧气和水共同接触时会生锈,集气瓶中②中的铁与氧气和水共同接触,则会发生脱氧反应。
(5)脱氧剂中还含有活性炭,活性炭具有吸附性,能除去颜色和异味。
(6)由图中信息可知,随着硅藻土用量,氧气耗尽时间先变短后变长。
(7)为了避免食品因氧化而变质,除了使用脱氧剂,食品还应保持干燥、密封保持等。
8.(1)CO2和SO2
(2)将装置连接好后,微热烧瓶,导管口都出现气泡,停止加热,导管末端有一段稳定的水柱,说明装置气密性良好(或其他合理答案)
(3) SO2/二氧化硫 完全除去SO2,排除对CO2检验的干扰(或其他合理答案)
(4) CO2/二氧化碳
(5) 不合理 SO2也能使澄清石灰水变浑浊(或其他合理答案)
(6)根据质量守恒定律,反应物中含有氢、氧元素,则反应后可能有水生成(或其他合理答案)
【详解】(1)结合猜想一、二可知猜想三为CO2与SO2的混合物;
(2)检查该装置气密性操作为:将装置连接好后,微热烧瓶,导管口都出现气泡,停止加热,导管末端有一段稳定的水柱,说明装置气密性良好;
(3)SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色,实验中观察到B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,则说明气体中含有SO2;SO2也能使澄清的石灰水变浑浊,则B中的高锰酸钾溶液必须足量,这样可以将SO2完全吸收,防止对后面验证CO2产生干扰;
(4)CO2能使澄清的石灰水变浑浊,实验中装置C中澄清的石灰水变浑浊,则证明气体中含有CO2;澄清的石灰水中的溶质为氢氧化钙,氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀与水,反应的化学方程式为:;
(5)SO2与CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若B与C换位置后,实验中澄清的石灰水变浑浊,则无法判断气体的成分,故交换位置后实验设计不合理;
(6)化学反应前后元素的种类不发生变化,反应物中含有氢、氧元素,水是由氢、氧元素组成的,则反应后可能有水生成。
9.(1) Fe3O4 为氯酸钾分解提供热量
(2)排净装置内的空气
(3)
(4)85.2%
(5)偏小
【详解】(1)溶液为黄色,说明溶液中一定含有Fe3+,根据题中信息,四氧化三铁会与酸反应生成Fe3+,故一定含有四氧化三铁;铁燃烧放出大量的热,可以为氯酸钾分解提供热量;
(2)实验开始前通入氮气,是为了排净装置中的空气,防止影响实验的准确性;
(3)在C装置中发生的是氧气与铜在加热的条件下,反应生成氧化铜,化学方程式为:;
(4)根据一种信息可知,实验前硬质玻璃管和固体的总质量为130g,实验后硬质玻璃管和固体的总质量为158.8g,则参加反应的氧气的质量为158.8g-130g=28.8g,
设:100g样品中超氧化钾的质量为x
解得x=85.2g
则100g样品中超氧化钾的质量分数为 ;
(5)如果不继续通入氮气,可能装置中会存有一部分氧气未与C装置中的铜发生反应,使实验结果偏小。
10. 吸收二氧化碳 B中不再有气泡冒出,试管中仍有固体剩余 D 将装置内(固体分解产生)的二氧化碳驱赶至D中 偏大
【详解】Ⅰ、【实验分析】装置C中碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物,氧化钙和水反应,氢氧化钠和二氧化碳反应产生碳酸钠和水,则装置C中碱石灰的作用是吸收二氧化碳;
【实验反思】根据碳酸氢铵、碳酸氢钠分解的化学方程式,碳酸氢铵完全分解产生水、氨气和二氧化碳,没有物质留下;碳酸氢钠分解产生碳酸钠、水和二氧化碳,会留下碳酸钠固体,则观察到B中不再有气泡冒出,试管中仍有固体剩余的现象,说明该膨松剂是碳酸氢铵和碳酸氢钠的混合物。
Ⅱ、【分析讨论】:
(1)空气通过装置A,空气中的二氧化碳和氢氧化钠反应产生碳酸钠和水,方程式为;
(2)碱石灰中含有氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳反应产生碳酸钠和水,样品产生的二氧化碳被D中碱石灰完全吸收,可测定实验前后装置D的质量得到产生二氧化碳的质量。
(3)反应完成后,装置中残留了二氧化碳,所以停止加热后,继续通入一段时间的空气将装置内(固体分解产生)的二氧化碳驱赶至D中,让D中碱石灰完全吸收。
(4)装置E是为了防止空气中的二氧化碳和水进入D中,若没有装置E,空气中的二氧化碳和水进入D中,会导致结果偏大。
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